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南懷仁出生於比利時首都布魯塞爾,1641年9月29日入耶穌會,1658年隨他衛匡國神父來華,是清初最有影響的來華傳教士之一,是湯若望的學生之一,協助湯若望工作。1664年,由於楊光先和四名輔政大臣的發難誣告,使湯若望和其他傳教士,並整個天主教受到迫害。1669年清帝降旨開釋南懷仁、利類思和安文思。但湯若望已於三年前(1666年)去世,其他傳教士仍流放在廣東。自此開始逐漸復職。著令南懷仁任欽天監一職。皇諭公佈:天主教教義教規曾被不公正地查禁,今查明並無違反國家利益庶民職守之道。為此,凡被逐教士可回原堂從事本職。諭旨併為湯若望公開平反昭雪,恢復原賜榮銜,又撥鉅款為其修建墳墓。這道諭旨在1671年頒佈。 1675年,南懷仁又作出了為人稱譽的業績。當時吳三桂叛亂,並挫敗清軍。因吳三桂叛軍盤踞山區,非大炮就無法進攻。南懷仁當時把湯若望所鑄火炮修復。除此之外,南懷仁從事於其他有利國計民生的大量工程:如開掘運河,疏通河道。在從事繁重的科研工作的同時,他從不忽視宣傳信仰方面的本職任務。
雖然西方傳教士實不願製造這些殺人利器,但帝命不敢違,不得已勉為其難。所以火炮鑄成後,均行祝聖禮,供天主像,以教中聖人名號刻其上,並向教宗報告,得到教宗的許可。 由史料記載可知,南懷仁在1674-1676年間,製造輕巧木炮及紅衣銅炮共132門,1681年製成神威將軍炮240門,後來,又製成紅衣大炮53門,武成永固大將軍炮61門,神功將軍炮80門。因此,南懷仁造炮數量至少為566門。南懷仁所設計的火炮有三種被選入清代國家典籍——《欽定大清會典》。其一是“神威將軍”炮,其二是“武成永固大將軍”炮,其三是“神功軍”炮。 為表彰南懷仁造炮有功,康熙二十一年四月初十日(1682年5月16日),奉旨加南懷仁工部右侍郎職銜、又加一級。 南懷仁製造的火炮,至今猶存。在北京的中國歷史博物館,就藏有一門武成永固大將軍炮。 南懷仁對清代火炮技術發展的另一重大貢獻,是對火炮的“準炮之法”進行了系統研究,並寫成專著。康熙二十一年(1682)正月二十七日,南懷仁進呈《神威圖說》一書。這部著作主要論述神威將軍炮的“準繩之法”,“闡明其所以然,逐備二十六題之理論,四十四圖之解說,並加數端同類之用法”。
康熙八年,南懷仁撰《曆法不得已辨》,逐條駁斥楊光先、吳明炫在曆法推算方面的錯誤。針對中國傳統的觀象占候、堪輿占卜等觀念,這一年他還撰著了《妄推吉凶之辨》、《妄佔辨》和《妄擇辨》。 南懷仁供職欽天監後做的一件大事是改造觀象臺,重造適用於西洋新法的天文儀器。康熙八年(1669)八月著手,經過四年多努力,於康熙十二年(1673)用銅鑄成六件大型天文儀器,安裝在北京觀象臺上,它們是:測定天體黃道座標的黃道經緯儀,測定天體赤道座標的赤道經緯儀,測定天體地平座標的地平經儀和地平緯儀(又名象限儀),測定兩個天體間角距離的紀限儀和表演天象的天體儀,這些儀器取代了深儀和簡儀等傳統儀器。南懷仁主要參考第谷的設計,同時吸收中國和造型藝術,將歐洲的機械加工工藝和中國的鑄造工藝結合起來,實現他的設計。這些儀器在中國歷史上是先進的。 南懷仁後來還製造過簡平儀、地平半圓日晷儀等多種天文儀器,並著有《赤道南北兩總星圖》(1672)和《簡平規總星圖》(1674)等。 南懷仁設計監製的儀器,典雅精美,它們不僅是觀測天象的儀器,而且也是瑰麗的藝術品,它們作為中西科學交流的歷史見證,至今仍陳列在北京古觀象臺。 在製造和安裝觀象臺新儀器的同時,南懷仁將各種儀器的製造原理、安裝和使用方法等,詳細記述,繪圖立說。他於康熙十三
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